¿Qué es un acondicionador de aire de precisión: clasificación de dispositivos y el principio de funcionamiento de las unidades?

tipo de instalación

Los aires acondicionados de precisión se dividen en inverter y periódicos. La tarea del dispositivo inversor es transformar la velocidad de rotación del motor eléctrico al invertir la corriente continua en corriente alterna de la frecuencia requerida.

Los acondicionadores de aire periódicos sin inversor están diseñados para mantener ciertos parámetros de aire ciclando el compresor. Tales instalaciones son más difíciles de configurar, pero son más económicas.

Los acondicionadores de aire inverter soportan una temperatura, humedad y flujo de aire estables, duran más porque las piezas se desgastan menos que cuando el motor está en marcha.

Variedades de acondicionadores de aire inverter.

Opciones de conexión para acondicionadores de aire de precisión

En la mayoría de los casos, se utilizan opciones de conexión estándar. Se instala una unidad exterior remota con un condensador en el techo de un edificio, una unidad de gabinete interior se instala en el interior (ver Fig.).

Diagrama de cableado para acondicionadores de aire de precisión con unidades exteriores en el techo.

Cuando se utilizan sistemas con suministro de aire (Free Cooling), la ventilación de escape está equipada. Este método de enfriamiento le permite reducir los costos de energía si la temperatura exterior es más baja que la que produce el equipo calentado. La ilustración muestra un ejemplo con acondicionadores de aire tipo gabinete con unidades exteriores.

Diagrama de cableado para acondicionadores de aire de precisión con suministro de aire y ventilación de extracción.

Los acondicionadores de aire de precisión se pueden usar junto con un enfriador y/o una torre de enfriamiento (ver ilustración). En este caso, su eficiencia aumenta. Pero el costo total del equipo está creciendo.

Esquema de conexión de acondicionadores de aire de precisión al enfriador y la torre de enfriamiento.

Si es necesario enfriar varias habitaciones pequeñas, se puede conectar un acondicionador de aire de precisión al sistema de ventilación. Al mismo tiempo, necesita proporcionar una entrada de aire caliente. O use un sistema de entrada de aire exterior. Y en las habitaciones enfriadas para hacer ventilación de escape.

Aire acondicionado de precisión conectado al sistema de ventilación.

Como opción, no se puede usar aire, sino agua como medio externo. este método de refrigeración o calefacción es más eficiente.Pero para esto es necesario equipar un intercambiador de calor especial.

Unidad interior de aire acondicionado

• 1. Panel frontal - es una rejilla de plástico a través de la cual entra aire en la unidad. El panel se puede quitar fácilmente para el mantenimiento del acondicionador de aire (limpieza de filtros, etc.)
• 2. Filtro grueso - es una malla de plástico y está diseñada para atrapar polvo grueso, pelo de animales, etc. Para el funcionamiento normal del acondicionador de aire, el filtro debe limpiarse al menos dos veces al mes.
• 5. Evaporador - un radiador en el que se calienta y evapora freón frío. El aire soplado a través del radiador se enfría en consecuencia.
• 6. Persianas horizontales - regular la dirección del flujo de aire verticalmente. Estas persianas son de accionamiento eléctrico y su posición se puede regular desde el mando a distancia. Además, las persianas pueden realizar automáticamente movimientos oscilatorios para distribuir uniformemente el flujo de aire por toda la habitación.
• 7. Panel de visualización - los indicadores (LED) están instalados en el panel frontal del acondicionador de aire, que muestran el modo de funcionamiento del acondicionador de aire y señalan posibles fallas.
• 3. Filtro fino - hay varios tipos: carbón (elimina desagradables
• olores), electrostática (detiene el polvo fino), etc. La presencia o ausencia de filtros finos no tiene ningún efecto sobre el funcionamiento del acondicionador de aire.
• 4. ventilador — tiene 3—4 velocidades del giro.
• 8. Persianas verticales - sirven para ajustar la dirección del flujo de aire horizontalmente. En los acondicionadores de aire domésticos, la posición de estas persianas solo se puede ajustar manualmente.La capacidad de controlar desde el control remoto solo está en algunos modelos de acondicionadores de aire premium.
• Bandeja de condensados (no se muestra en la figura) - ubicado debajo del evaporador y sirve para recoger el condensado (agua que se forma en la superficie de un evaporador frío). El agua se drena del sumidero a través de una manguera de drenaje.
• Tabla de control
• (no se muestra en la figura), generalmente ubicado en el lado derecho de la unidad interior. Esta placa contiene una unidad electrónica con un microprocesador central.
• Conexiones de unión
• (no se muestra en la figura) —
• ubicado en la parte inferior trasera de la unidad interior. Los tubos de cobre que conectan las unidades exterior e interior están conectados a ellos.

El dispositivo de los modelos de compresor.

Es este tipo de acondicionadores de aire que pueden funcionar tanto para enfriar como para calentar el aire, lo que determina en gran medida su amplia distribución. El conjunto básico de componentes en el dispositivo interno de un acondicionador de aire tipo compresor se puede representar de la siguiente manera:

• El condensador es un módulo de radiador compacto en bloque diseñado para instalación exterior (desde el lado de la calle). Este nodo proporciona el proceso de condensación, es decir, la transición del gas al estado líquido. Por lo general, los radiadores están hechos de aluminio o cobre.
• El compresor realiza la función de comprimir el refrigerante (medio de trabajo como el freón) y mantenerlo circulando en el circuito de refrigeración.
• El radiador evaporativo está ubicado en la unidad interior (interior). Proporciona un proceso inverso a la condensación, es decir, con una fuerte caída de presión, el refrigerante ya pasa de estado líquido a gaseoso.
• Accesorios de regulación: un acelerador que reduce la presión en el área antes del evaporador.
• Los ventiladores hacen circular las corrientes de aire, soplando así el condensador con la unidad del evaporador.

Unidad exterior

El aire acondicionado consta de un módulo interior y otro exterior, este último se encuentra en el exterior del edificio.

Esto es causado por el funcionamiento ruidoso del ventilador y el compresor, así como por la eliminación independiente de aire caliente a la atmósfera.

Dispositivo de unidad exterior

1. Compresor. Es capaz de comprimir freón y dar cierto movimiento a lo largo del contorno.
2. Condensador ubicado en la unidad exterior. Convierte el refrigerante en un estado líquido.
3. Evaporador. El radiador está ubicado dentro del aparato: sirve para convertir el freón de una fase acuosa a un estado gaseoso.
4. Válvula de expansión termostática (TRV). Mediante el dispositivo se reduce la presión del refrigerante.
5. Aficionados. La tarea de estos dispositivos es soplar el evaporador y el condensador para crear un intercambio de calor más intenso con la atmósfera.
6. Filtros. Estas partes del acondicionador de aire protegen el circuito de partículas extrañas (suciedad, polvo)

Funcionamiento del aire acondicionado en modo calefacción

acondicionador de aire inversor

El propósito principal del acondicionador de aire inverter es ahorrar energía y extender las condiciones de trabajo del compresor. En tales sistemas, el trabajo no tiene lugar en sacudidas "encendido-apagado", sino con un control suave de la potencia. El acondicionador de aire funciona continuamente, sin embargo, no a plena capacidad. Esto permite que el motor del compresor aumente su recurso. Además, mantener una temperatura estable en la habitación requiere mucha menos energía que con el “ritmo entrecortado” de un acondicionador de aire convencional.

El control de la velocidad del compresor se logra convirtiendo (invirtiendo) la CA entrante a CC y luego nuevamente a CA, pero a una frecuencia diferente. La electrónica decide cómo cambiar la velocidad del motor: reducir o aumentar, y los cambios de velocidad se producen sin problemas.

Pero es importante comprender que un acondicionador de aire inverter es más económico solo en aquellos lugares donde un acondicionador de aire convencional se enciende solo de vez en cuando. Con un funcionamiento continuo, un acondicionador de aire convencional es mucho más eficiente con el mismo consumo de energía, porque no gasta electricidad en convertir

Por lo tanto, si su acondicionador de aire inverter está funcionando a plena capacidad casi continuamente, su potencia se ha seleccionado incorrectamente.

Un ingeniero de la empresa Climate Control te hablará de qué es un aire acondicionado inverter y si merece la pena pagar de más por él:

Montaje e instalación

• Los aires acondicionados monoblock se pueden instalar tanto en el exterior como en el interior del edificio. El montaje externo facilita el acceso de aire, pero dificulta el mantenimiento. Al instalar un monobloque en el interior, se requiere canalización de aire.
• El acondicionador de aire de techo está instalado en el centro de la habitación servida. El suministro / escape de aire se realiza a través de ventilación o conductos especialmente montados.
• El acondicionador de aire del gabinete se instala en la habitación donde se requiere mantener la temperatura establecida. La entrada de aire caliente se realiza con mayor frecuencia desde arriba, y la emisión de aire frío se realiza desde abajo, debajo del piso elevado.

El esquema estándar prevé la instalación de una unidad exterior con un condensador en el techo y una unidad interior en la habitación.Si el sistema utiliza el modo de enfriamiento gratuito (free-cooling), se requiere un dispositivo de ventilación de extracción. Para una refrigeración más eficiente del local, es posible conectar un chiller y/o torre de refrigeración.

Tipos

Los sistemas de aire acondicionado de precisión se dividen convencionalmente en varias categorías, dependiendo de:

El número de esquemas de trabajo de acondicionamiento de precisión.

a) circuito único;

b) Doble circuito.

ejecuciones

a) En los techos (con una potencia de 4-15 kW) se colocan en habitaciones con un área pequeña;

b) Gabinete. Se utiliza en habitaciones grandes (con una potencia de hasta 100 kW). Módulo exterior como condensador separado;

c) Aire acondicionado de precisión - monobloque (con una potencia de unos 20 kW). Tiene dos evaporadores y un compresor en una carcasa.

Intercambiador de calor de refrigeración.

a) Aire. Funciona según el principio de un sistema dividido, que consta de dos bloques: una unidad exterior (un compresor con un condensador en una carcasa) y un evaporador interno;

b) agua. Combinación del módulo con una unidad de refrigeración (chiller) cuando la caída de temperatura se debe al enfriador de líquido;

c) Combinado.

Además, según el tipo de zona de mantenimiento del rango de temperatura y el número de circuitos en el estado inicial, los sistemas de clima difieren en su funcionamiento.

Aires acondicionados tipo gabinete de precisión

Tipos de sistemas de reclamación

Hay varios tipos de dispositivos que se combinan bajo el nombre general de acondicionadores de aire de precisión. Se pueden dividir en varios subgrupos de acuerdo con ciertos criterios.

1. Varios en diseño. Un fabricante moderno ofrece los siguientes tipos: estructuras monobloque, techo y tipo gabinete.

2. Según el método de enfriamiento de los flujos de aire, se pueden distinguir las siguientes opciones: aire, agua y mixto.

3. Por el número de circuitos, existen dispositivos de circuito único y circuito doble de tipo de precisión.
4. Por funcionalidad, existen varios tipos de construcciones: refrigeración, refrigeración y humidificación, refrigeración y calefacción, refrigeración + calefacción + humidificación.

Para habitaciones pequeñas y medianas, debes optar por dispositivos monobloque. Pero para grandes instalaciones industriales, es mejor usar acondicionadores de aire tipo gabinete. Los sistemas de techo también se usan con mayor frecuencia en habitaciones cuadradas pequeñas donde la instalación de otro tipo de acondicionador de aire es difícil.

Principios de funcionamiento de los acondicionadores de aire de precisión.

Internos de precisión

Existen varios principios de funcionamiento de los acondicionadores de aire de precisión, según el tipo de refrigeración y el número de circuitos.

Los sistemas enfriados por aire cuentan con el ciclo de refrigeración más familiar, similar al de un sistema dividido convencional. El freón bajo presión se comprime en el compresor y luego ingresa al condensador, donde pasa al estado líquido. Desde aquí pasa por una válvula de expansión termostática (TRV) donde se baja su temperatura. Al entrar en el evaporador, el freón vuelve a pasar a estado gaseoso y vuelve a entrar en el compresor. Luego, el aire se enfría a medida que pasa por el evaporador y sale. El calor se extrae del condensador mediante un ventilador.

Puede ver el diagrama de funcionamiento de un aire acondicionado de precisión con un condensador de aire remoto en esta foto.

circuito de condensador de aire remoto

Este principio de funcionamiento de los acondicionadores de aire de precisión no difiere mucho del esquema del ciclo del dispositivo con un drycooler. La diferencia es que el calor no se descarga a través del ventilador, sino al agua. En la unidad interior se instala un intercambiador de calor freón-agua, al que se conecta una unidad exterior (drycooler) con bomba de agua. El calor se transfiere a través del intercambiador de calor y se descarga a la calle gracias al ventilador de la unidad exterior.

Si el acondicionador de aire se enfría con agua, generalmente se combina con un enfriador. En el módulo interior, el aire es enfriado por el refrigerante, que baja su temperatura en el enfriador de líquido.

esquema de enfriamiento del enfriador

Esta foto muestra un diagrama del funcionamiento de un aire acondicionado de precisión con refrigeración por agua a través de un enfriador.

Los acondicionadores de aire de precisión con doble circuito se caracterizan por un principio de funcionamiento diferente, en el que el aire de los servidores ingresa al evaporador de la unidad interior del acondicionador de aire de precisión y se enfría allí, desde allí ya se libera a la habitación. La carga de calor eliminada de esta manera pasa a un condensador integrado en la unidad interior del dispositivo y enfriado por agua, y luego se transfiere al circuito de agua. De aquí sale el calor con la ayuda de un drycooler y se descarga a la atmósfera.

Aire acondicionado de precisión, ¿qué es?

Del inglés, la palabra precisión (precisión) se traduce como "exactitud", "exactitud". Esto caracteriza los requisitos básicos para tales equipos climáticos. Los acondicionadores de aire de precisión pueden:

• Trabaja 24/365 por 10 años o más;
• Habitaciones frescas con desviaciones de la temperatura establecida del orden de 0,5-1 grados;
• Trabaja en el rango de temperatura de -50 a +50 °С;
• La posibilidad de tomar aire frío del ambiente para mejorar la eficiencia energética (Free Cooling);
• Filtración de aire.

Además de las tareas habituales, los acondicionadores de aire de precisión pueden realizar las siguientes funciones:

• Mantener la humedad establecida dentro del 2-3% del conjunto;
• Caliente la habitación y mantenga la temperatura con una desviación de la norma de no más de 1 grado;
• Proporcionar ventilación con flujo de aire;
• Posibilidad de integración con enfriador;
• Sistema de soplado de aire;
• Calefacción por aire directo.

Montaje e instalación

• Los aires acondicionados monoblock se pueden instalar tanto en el exterior como en el interior del edificio. El montaje externo facilita el acceso de aire, pero dificulta el mantenimiento. Al instalar un monobloque en el interior, se requiere canalización de aire.
• El acondicionador de aire de techo está instalado en el centro de la habitación servida. El suministro / escape de aire se realiza a través de ventilación o conductos especialmente montados.
• El acondicionador de aire del gabinete se instala en la habitación donde se requiere mantener la temperatura establecida. La entrada de aire caliente se realiza con mayor frecuencia desde arriba, y la emisión de aire frío se realiza desde abajo, debajo del piso elevado.

El esquema estándar prevé la instalación de una unidad exterior con un condensador en el techo y una unidad interior en la habitación. Si el sistema utiliza el modo de enfriamiento gratuito (free-cooling), se requiere un dispositivo de ventilación de extracción. Para una refrigeración más eficiente del local, es posible conectar un chiller y/o torre de refrigeración

Clasificación de acondicionadores de aire de precisión.

Según el diseño de las unidades interiores, los acondicionadores de aire de precisión se clasifican en los siguientes tipos:

• techo;
• gabinete tipos de aire acondicionado de precisión;
• entre filas.

Dependiendo del método de enfriamiento de los condensadores, son aire y líquido. Basado en la clasificación refrigerante utilizado - agua o etilenglicol.

Cada una de las categorías enumeradas anteriormente tiene sus propias características, ventajas y desventajas, que deben tenerse en cuenta al elegir un sistema de control de temperatura y humedad de la habitación.

Acondicionadores de aire de precisión de freón

Se proporcionan monobloques de freón y sistemas de control climático de precisión para instalaciones de telecomunicaciones.

Para objetos estacionarios más grandes, se utilizan unidades interiores de gabinete y acondicionadores de aire entre filas.

La solución clásica y más económica para salas de servidores en términos de costos de capital son los acondicionadores de aire de gabinete equipados con un evaporador de expansión directa, también son de freón.

Así es como se ven los acondicionadores de aire de precisión de freón en una sección. El diagrama muestra el mismo dispositivo, solo que desde diferentes lados.

Son posibles varias versiones: con condensador externo refrigerado por aire, con condensador integrado refrigerado por líquido y también equipado con dry cooler.

Los acondicionadores de aire entre filas con expansión directa también difieren en tipos similares de condensadores (la categoría está encriptada como DX).

Dispositivos de precisión líquida

Los acondicionadores de aire de precisión de gabinete equipados con un intercambiador de calor líquido se utilizan en el circuito del enfriador de enfriamiento como cerradores.

En este caso, la confiabilidad de la operación y el régimen de temperatura de enfriamiento están determinados por el concepto adoptado del suministro de refrigeración del objeto: el esquema incluye la presencia de enfriadores y grupos de bombeo.

Los costos de capital inicial superan en un 30-40% los costos asociados con los acondicionadores de aire de freón. Cabe señalar que la optimización del esquema de refrigeración permite reducir los costos operativos.

Métodos de instalación

Como todos los aparatos de aire acondicionado, los acondicionadores de aire de precisión pueden ser exteriores e interiores según el tipo de instalación. En el exterior, las estructuras se montan cuando es necesario introducir el acondicionador de aire en el sistema existente, así como cuando no hay suficiente espacio para la instalación interna. Esta opción es más económica, porque las estructuras exteriores estándar están equipadas con un sistema de enfriamiento automático, que utiliza corrientes de aire de la calle. Suelen ser estructuras monobloque controladas a distancia o mediante termostato.

En el interior, se instalan gabinetes y accesorios de techo. Para su instalación, debe cortar 2 orificios a través de los cuales se enfriará el condensador.

Ventajas y desventajas de la ingeniería de precisión.

La capacidad de controlar con precisión el microclima en la habitación, junto con la capacidad de trabajar las 24 horas del día durante muchos años. Estos dos importantes parámetros por sí solos han convertido a cualquier acondicionador de aire de precisión en uno de los dispositivos de control climático más buscados.

Además, un circuito electrónico “inteligente” es capaz de mantener los parámetros establecidos durante un promedio de quince años con una mínima intervención del usuario. Como regla general, el control se reduce a una verificación visual de las lecturas de la pantalla del dispositivo.

La principal desventaja de esta categoría de equipos de climatización es el precio.Está claro que un acondicionador de aire de precisión que es capaz de controlar el microclima durante todo el día y de forma continua, durante al menos quince años, no difiere en disponibilidad. Pero el costo de la instalación, el servicio y la organización obligatoria de las condiciones de trabajo necesarias hicieron su trabajo.

Ventajas y desventajas

El apoyo confiable e ininterrumpido de los parámetros climáticos especificados en la habitación servida por un acondicionador de aire de precisión está fuera de toda duda. Como garantía adicional, los fabricantes suelen equipar los equipos con una unidad de refrigeración de respaldo, que se enciende en caso de falla de la unidad principal. Estos aspectos positivos son muy significativos e importantes, por ejemplo, para los laboratorios científicos.

Sin embargo, el tipo de sistemas de aire acondicionado que se está considerando es un equipo costoso. Además, se requieren costos adicionales para el diseño y las actividades de inspección y puesta en servicio. Además, los aspectos negativos de los sistemas de precisión incluyen sus dimensiones generales, que complican la entrega al sitio de instalación. De ello se deduce que este equipo no es adecuado para uso doméstico.

Características de los sistemas divididos.

Este grupo incluye todos los modelos de acondicionadores de aire que se dividen en dos bloques, uno de los cuales se saca a la calle y el otro se monta en el interior. Un dispositivo típico de aire acondicionado dividido prevé la presencia de un compresor, condensador, filtros, ventiladores y una línea de conexión. En realidad, los principales procesos de trabajo tienen lugar en la unidad remota, y el módulo interno solo proporciona comunicación con ella, siendo también responsable de regular los parámetros del microclima.Esta separación reduce los efectos nocivos del refrigerante y elimina por completo el ruido en la habitación del compresor en funcionamiento.

Como resultado de la mejora tecnológica del diseño de dos unidades, ha aparecido y se aplica con éxito el concepto de un sistema multisplit. Este tipo de dispositivo de aire acondicionado es diferente en el sentido de que se pueden usar varios compresores con condensadores y válvulas multivía en una infraestructura de trabajo. Los sistemas multicomponente le permiten controlar desde una unidad interior, mientras controla el funcionamiento de varios módulos externos.

El concepto general de un dispositivo de aire acondicionado.

Este es un dispositivo eléctrico, cuya lista de tareas principales incluye mantener condiciones climáticas confortables en habitaciones para diversos fines. Además, existen acondicionadores de aire de pequeño tamaño para vehículos y equipos industriales. La mayor parte de estos dispositivos es una clase de modelos domésticos e industriales. En el segundo caso, el uso previsto es algo diferente que en el segmento doméstico. Pero en ambas categorías, el concepto básico de un acondicionador de aire se puede representar de la siguiente manera: un aparato eléctrico, cuyo trabajo tiene como objetivo regular el régimen de temperatura en un cierto rango. Según las normas, los equipos de climatización deben proporcionar la capacidad de controlar la temperatura en el rango de 17-25 °C. Al mismo tiempo, los dispositivos modernos pueden admitir modos en el rango de -5 a 40 ° C. Además, los dispositivos multifuncionales también regulan la humedad (coeficiente - 50-60%), la movilidad de la masa de aire (hasta 0,15 m/s) e incluso el contenido de ciertos gases (por ejemplo, oxígeno).

Enfriado hidráulicamente

Los acondicionadores de aire de precisión que usan agua para enfriar no están equipados con una bomba de calor. La calefacción de los locales se realiza gracias a los calentadores eléctricos integrados en estos modelos.

Este tipo de acondicionadores de aire de precisión tiene el diseño más simple (es un monobloque) y tiene un precio más bajo. Además, su instalación no causará inconvenientes: se puede realizar en cualquier parte de la habitación donde se pueda suministrar agua. La principal ventaja de los acondicionadores de aire de precisión refrigerados por agua es la independencia de su funcionamiento de las condiciones climáticas fuera del edificio.

Suministro y entrada de aire

Las masas de aire, que se mueven a través del intercambiador de calor en el que se encuentra el refrigerante, se enfrían y entran en la habitación. Tales instalaciones son de dos tipos: con suministro de aire inferior y superior.

1. Instalación de alimentación de superficie.

La entrada de aire en dicho dispositivo proviene de una habitación, de conductos de aire oa través de un panel de aire acondicionado. El aire se suministra al espacio libre del techo y así se intercambia el aire, mientras que estas unidades tienen un sistema simple y un conjunto ampliado de capacidades.

1. Acondicionador con alimentación inferior.

Este dispositivo permite manejar masas de aire máximas y alternarlas a través del espacio del piso.

El nivel de ruido de estos aires acondicionados se reduce gracias a los compresores scroll, los ventiladores y la forma de la cara del evaporador.

La unidad de suministro de aire y las unidades de refrigeración están ubicadas en diferentes lugares del acondicionador de aire, lo que reduce el nivel de ruido. Para el movimiento de las masas de aire se utilizan ventiladores con control electrónico y de velocidad por pasos.

Esquema de refrigeración a nivel del vestíbulo mediante suelo técnico

Conclusión

Para que el acondicionador de aire no defraude durante el funcionamiento, es necesario abordar correctamente su elección. Los expertos recomiendan considerar este problema como un todo, teniendo en cuenta el contenido funcional, las características del flujo de trabajo, la posibilidad de regular los parámetros individuales del microclima, etc. Por supuesto, el consumo de energía también es importante. ¿Qué es un aire acondicionado en términos de consumo de energía? En promedio, tales dispositivos consumen 0,8-1 kW / h. Hay que tener en cuenta que aproximadamente 1 kW de potencia frigorífica Se destina al mantenimiento de locales de hasta 10 m2. Si hablamos de modelos evaporativos, entonces esta cifra se puede reducir a 0,8 kW, ya que su principio de funcionamiento es menos costoso en términos de recursos energéticos.